厚层抗蚀剂显影轮廓分析

DILL上曝光模型和MACK显影模型，编制了接触式曝光系统的厚层抗蚀剂光刻模拟软件，用其分析在理想曝光剂量条件下，抗蚀剂显影后的线宽和侧壁陡度随显影时间的变化规律，分析得出了给定厚度的抗蚀剂的显影时间，为实验工艺上严格控制显影时间提供依据。     

高能电子束对抗蚀剂曝光的Monte Carlo模拟

利用分段散射模型, 借助Monte Carlo方法模拟了具有高斯分布特征的 高能入射电子束(50keV≤E₀≤100keV)在抗蚀剂中的 散射过程, 分别得到了不同曝光条件下的电子背散射系数和能量沉积分布, 模拟结果与实验结果很好地符合. 在这一能量段, 当电子束能量越高、抗蚀剂 越薄、基片材料的原子序数越低时, 邻近效应越弱. 本文的模拟结果不仅能为高能电子束光刻工艺优化曝光条件、降低邻近效应提供理论指导, 而且能为进一步的邻近效应的校正提供更精确的数据.     

楔形模斑转换器的工艺研究

采用步进投影式光刻机的步进原理控制曝光剂量,制备楔形模斑转换器.分析了不同曝光剂量对侧壁形貌的影响以及最佳的刻蚀参数.实验结果表明:最佳曝光时间为20ms/次,回流温度为160℃,时间为1min,当刻蚀气体及比例为SF6∶He=8∶80时,刻蚀后得到满足需求的样品,且制备方式制作周期短,精度高,与电子束灰度曝光方法相比,具有高效率、低成本等优点.     

SPPs光刻曝光显影模拟研究

基于薄层抗蚀剂的曝光模型,建立了普遍适应于表面等离子体激元光刻的抗蚀剂曝光模型.选用AZ1500和AR3170两种抗蚀剂对表面等离子体激元干涉光刻曝光显影过程进行计算对比,获得表面等离子体激元光刻显影的最终轮廓.由此得出工艺优化的条件,对表面等离子体激元光刻的进一步工作和实验开展有着重要的意义.     

SPPs光刻曝光显影模拟研究

基于薄层抗蚀剂的曝光模型,建立了普遍适应于表面等离子体激元光刻的抗蚀剂曝光模型.选用AZ1500和AR3170两种抗蚀剂对表面等离子体激元干涉光刻曝光显影过程进行计算对比,获得表面等离子体激元光刻显影的最终轮廓.由此得出工艺优化的条件,对表面等离子体激元光刻的进一步工作和实验开展有着重要的意义.     

重离子Bragg峰的研究及其应用

实验测定了由HIRFL引出的25、30MeV/u ⁴⁰Ar,离子经不同厚度降能片后的相对电离(Bragg曲线),并将实验结果同TRIM88程序的计算结果进行了比较,发现⁴⁰Ar离子贯穿深度较浅时,实验结果与程序计算符合很好. 并对中能重离子在水中贯穿深度与相对电离关系的计算,提出了一种对浅层且体积不大肿瘤的重离子治疗方案.     

精确控制大数值孔径微透镜列阵面形的显影阈值方法

提出了一种可对大矢高、非球面微透镜阵列面形进行精确控制的新方法。针对不同面形的微透镜阵列，该方法首先对光致抗蚀剂表面的曝光分布进行设计，然后，利用光致抗蚀剂显影过程中的阈值特性，对微透镜的面形实行控制。当抗蚀剂显影速率接近0时，即可获得设计的微透镜面形。该方法不仅大大提高了微透镜阵列矢高的加工范围，而且还减小了光刻材料显影特性对微透镜面形的影响，提高了微透镜阵列的面形控制精度，在实验中获得了矢高达114μm的微透镜阵列。最终实现了大浮雕深度、大数值孔径、非球面微列阵光学元件的面形控制。     

高频时标系统设计中若干参数的确定

本文阐述了高频固体发光时标系统的设计思想,并以获得精确而清晰的时标点为出发点,对该系统的若干参数选择进行了讨论;如曝光时间、胶片速度、胶片参数之间的关系,以及对光源的要求等,最后介绍了对已设计的时标发生器采用实验方法确定激励电流的合适值。该高频时标发生器已可靠地用于XG狭缝高速摄摄机中。     

全息光栅非对称曝光显影的理论模拟及实时监测

两束记录光非对称入射必然造成光刻胶中潜像光栅"沟槽"的倾斜,进而影响显影后光栅沟槽的形状。特别是在凹面全息光栅的制作中,两束记录光一般都是非对称入射。为了能够从理论上分析并指导非对称全息光栅的制作,建立了非对称曝光、显影理论模型,重点分析了两束记录光从光栅表面一侧照射的情况。运用此模型模拟了光栅沟槽的形成过程,计算了全息光栅制作中非对称曝光、显影的实时监测曲线。理论计算显示,非对称曝光下,曝光实时监测曲线和显影实时监测曲线变化趋势与对称曝光时相同,只是衍射效率值不同,这与实验结果吻合;数值模拟光栅沟槽的演化发现,非线性效应特别显著时得到的沟槽为倾斜矩形,非线性效应比较显著时得到的沟槽为非对称梯形,非线性效应受到抑制时得到的沟槽为非对称性不明显的正弦形,这与实验结果一致。该模型能够有效地指导全息光栅掩模的制作,有助于为离子束刻蚀工艺提供所需的合格掩模。     

测定双层组合介质接触热阻

 当激光辐照双层固体组合介质的外表面时，在变物性及界面接触热阻不变的条件下，数值计算了介质内部温度场时空分布。实验测定该双层介质背面对应点的温度曲线，与数值计算的结果进行比较，从而确定介质界面间的接触热阻。     

Study of 18 40 Ar ion tracks in cellulose nitrate

Sample of cellulose nitrate (Russian) is exposed to ₁₈ ⁴⁰ Ar ions. The bulk etch rate has been studied at different etching temperatures and the activation energy for bulk etch rate has been calculated. The etched track lengths are measured for different etching times. The energy loss rate and range of ₁₈ ⁴⁰ Ar ions in CN(R) is also calculated. The critical threshold value for etchable track in CN(R) is determined by comparing the theoretical and experimental values of track length. The response curve of CN(R) is also presented.     

Diffraction efficiency of continuously etched gratings in As2S3 films

The diffraction efficiency of gratings in chalcogenide glass thin films during the chemical etching process is described. The experiment is performed by a simultaneous etching and detection technique, and two absolute maxima with intermittent interference maxima and minima are observed. Theoretical analysis including interference effect is presented, and excellent agreement with experimental curve is obtained. Application of this technique to lithographic process for etching control is briefly discussed.     

Diffraction efficiency of relief-type gratings in amorphous chalcogenide films

In As-Se-(S)-Ge amorphous films, the chemical etching rate between the heat treated and the light irradiated states differs as well as the optical properties do. A relief-type grating made by the etching has a high diffraction efficiency (∽15%). The diffraction efficiency of the relief-type grating is analyzed by a Fourier expansion method under some assumptions and good agreement is obtained between the calculated and the experimental values.     

Misorientation/local plastic strain manifestations in chemical etching color

Cold plastic deformation produces misorientations inside the crystal grains, and the distribution of the misorientation is quite crucial to understand the deformation behavior of the metals or alloys. The misorientation manifestations in chemical etching contrast are investigated in this study in the case of cold-deformed iron. The chemical etching is performed by using nital, while the crystal orientation is determined by electron backscatter diffraction (EBSD). The correlation between the chemical etching contrast and crystal orientation have been studied in both cold-deformed and undeformed iron. The results clearly show that the chemical etching contrast strongly reflects the crystallographic orientation. The gradual change in chemical etching contrast inside the individual deformed grains gives information of both the misorientation and local plastic strain within the grains. This method can provide an easy and alternative way to qualitatively understand the misorientation and local plastic strain distributions in the microstructures.     

基于三维元胞模型的刻蚀工艺表面演化方法

为了更好地理解和认识刻蚀机理, 并为制造工艺提供优化指导, 采用三维元胞模型研究了刻蚀工艺的表面演化过程, 并着重探讨了离子对表面演化过程的影响.针对刻蚀离子入射角度的求解问题, 提出了一种降维分量拟合方法, 将一个三维曲面拟合问题转化为两个二维曲线拟合进行求解, 对入射点的表面法向量计算实现了快速求解, 与采用最小二乘多项式曲面拟合求解离子入射角度相比, 其计算精度和效率都有较大的提高; 对用于拟合计算的表面元胞的选取方法进行了改进, 提高了拟合的准确度.将这种方法应用到硅刻蚀工艺三维仿真中, 其模拟结果与相关实验结果对比, 验证了该方法对刻蚀工艺描述的有效性. 关键词： 刻蚀 三维元胞模型 表面演化算法 降维分量拟合     

大面积高深宽比硅微通道板阵列制作

利用光辅助电化学刻蚀方法,在厚度为425μm的5英寸硅片上,制作成深宽比达50以上的微通道板阵列结构.理论分析了影响微孔阵列形貌形成的关键因素,并结合实验条件,通过调整刻蚀电压值和根据莱曼模型修正实验电流值得到理想的孔壁形貌.结果表明,相比于目前在硅基上制作高深宽微结构的几种技术,光辅助电化学刻蚀方法能够实现孔壁光滑、面积大和深宽比高的微通道板阵列结构的低成本制作.     

外部光反射参数对LED显示屏全视角对比度的影响

由于对比度计算方法的局限性使得计算得到的对比度值与LED显示屏在实际中的显示效果会出现不吻合的现象。针对此现象主要对两个方面的内容进行分析。首先,分析LED测量方法中对比度与视角之间的相互关系,在此基础上建立各视角对比度参数。并且利用实际测得的此参数结果与通过LED测量方法计算的数据作对比,表明利用计算方法计算得到的对比度值与实际上在复杂因素的影响下采集得到的对比度结果存在差异,证实各视角对比度参数的计算方法存在问题。其次,分析外部影响参数如测量角度、反射参数在简单光照明下的模型,利用此模型计算得到背景亮度函数曲线,并与实验测得的背景亮度结果作对比,证明了两者结果的一致性。在此基础上,就可以以此模型为背景亮度函数式建立新对比度函数表达式,通过此表达式模拟显示屏上各视角对比度,使得到的函数曲面与使用LED测量方法计算得到的函数曲线相比较,证实LED测量方法中对比度计算方法的理想化,并说明了产生上述不吻合现象的原因。     

基于压缩表示的离子刻蚀仿真三维表面演化方法

为了研究表面演化过程的机理, 提出了一种基于压缩表示的三维表面演化方法来模拟等离子体刻蚀工艺,并着重探讨了对离子刻蚀的仿真. 为了解决三维元胞自动机内存需求量大的问题, 该方法将二维数组和动态存储方式相结合, 既实现元胞信息的无损压缩存储, 又保持三维元胞间的空间相关性. 实验结果也表明该方法不仅节省了大量内存, 而且在高分辨率条件下查找离子初始碰撞的表面元胞效率较高, 满足高分辨率仿真的要求. 将该方法应用于实现刻蚀工艺三维表面仿真中, 模拟结果与实验结果对比验证了该方法的有效性. 关键词： 等离子体刻蚀 元胞自动机 表面演化方法 高分辨率仿真     

New calibrations and time stability of the response of the INTERCAST CR-39

We present new calibrations of different production batches (from 1989 to 1999) of the INTERCAST CR-39, using the BNL-AGS 1 A GeV iron beam. The comparison with previous results, obtained with the 158 A GeV lead beam from the CERN-SPS shows that, while each production batch has a different calibration curve (mainly due to minor differences in the production conditions), the aging effect is negligible. We also tested the dependence of the CR-39 response from the time elapsed between exposure and analysis (fading effect). The fading effect, if present, is less then 10%. It may be compatible with the experimental uncertainties on the bulk etching rate v_B.     

高密度氦相变的分子动力学研究

采用分子动力学方法结合对关联函数分析计算了0–1000 K范围内氦的固–液相变曲线, 与实验数据的对比显示, 在0–500 K之间与实验数据符合很好, 500 K以上还没有相应的实验数据. 另外, 计算了钛金属中不同尺寸氦泡的压强, 并与高密度氦的固–液相变曲线进行了对比. 结果显示, 在低温条件下, 随着温度的降低, 钛晶体中可能会出现固态氦泡; 在300 K以上不会存在固态氦泡.